Фамилия Куземский образована от русифицированной формы крестильного имени Косма — Кузема. Само имя Косма восходит к греческому kosma, что означает «мир, порядок, мироздание» или «украшение». В народной среде это имя приобрело множество уменьшительных и обиходных вариантов, и Кузема — один из них, характерный для южнорусских и украинских говоров.

Модель образования фамилии — типично польско-шляхетская или западнорусская: суффикс -ский указывал на принадлежность к роду или владению. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, которые давались крестьянам и духовенству, фамилии на -ский в XVI–XVII веках чаще носили люди высокого социального статуса — дворяне, землевладельцы, реже — священники. Таким образом, основатель рода Куземских, скорее всего, был человеком привилегированного сословия, владевшим землёй или имевшим отношение к административной службе.

Географически фамилия Куземский встречается в основном на западе современной России, в Беларуси и на Украине — в регионах, где пересекались восточнославянские и польские ономастические традиции. В некоторых случаях фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Куземы или Куземино, но документальных подтверждений этому пока нет.

Интересно, что при разборе фамилии нередко возникает путаница с однокоренными Кузьмин, Кузема, Куземин — все они восходят к тому же имени Косма, но через разные словообразовательные модели. Куземский стоит особняком именно благодаря суффиксу -ский, который сразу выдаёт более высокий социальный контекст происхождения.